[发明专利]发出和/或接收超声波的设备及检验有价证券的超声波传感器

说明书

本发明涉及一种尤其为了检验有价证券发出和/或接收超声波的设备， 以及一种检验有价证券的超声波传感器。

在这里，有价证券指片状物品，它例如体现货币价值或权利，并因而应 未经许可不可以任意制造。因此它们有一些不能简单制造，尤其仿制的特征， 存在这些特征是真实性的标志，亦即它们是由经许可的部门制造的。这种有 价证券的重要例子是芯片卡、息票、凭单、支票和尤其钞票。

这些有价证券在许多情况下用机器检验其真实性和/或其物理状态，例 如是否挺括或是否存在裂纹、孔洞或胶条。

在已知的有价证券处理设备中尤其使用超声波进行这种检验。因此相应 的设备有一个超声波传感器，它尤其可以包括一个发出和/或接收超声波的设 备。在实施这种检验时，可以或连续或脉冲式向有价证券发出超声波，以及 检测从有价证券反射的超声波或优选地穿过有价证券的超声波；然后评估相 应的检测信号。

这种超声波传感器也可以在其中将成垛的有价证券分成单体的有价证 券处理设备上使用，以检测分离差错，尤其基本上同时抽出两个至少部分叠 置的有价证券，也称为双重或多重抽出。

若超声波的主传播方向或平均传播方向至少近似垂直于有价证券表面 延伸，可能产生不希望的效果，亦即有价证券将超声波朝在超声波传感器中 使用的超声波换能器的方向反射。由此和在有些情况下，当使用连续发送的 超声波时，可能通过反射在超声波传感器上产生驻波，它们将误导检验结果。 若超声波仅以脉冲的形式发送，则会反射一个所谓脉冲回波的脉冲，并同样 损害检验。

因此，本发明的目的是，创造一种尤其用于检验有价证券发出和/或接 收超声波的设备，或一种用于检验有价证券的超声波传感器，它们可以在将 由于不希望地反射使用的超声波而造成的损害保持为微小程度的情况下检 验有价证券。

此目的按第一种可选择的方案，通过一种发出和/或接收至少一种给定 频率的超声波的设备达到，它包括至少一个超声波换能器，用于将至少一种 给定频率的超声波转换为电信号和/或用于将电信号变换为至少一种给定频 率的超声波，以及包括一个其中设计至少一个超声波通道的支架，超声波换 能器至少部分装在超声波通道内和/或超声波可以通过此通道从超声波换能 器来或到超声波换能器去，其中，支架有至少一个与至少部分超声波通道毗 邻的非纤维质表层，它的阻抗小于与该表层相邻、尤其与之毗连的支架内层 的阻抗。

按本发明的设备用于发出和/或接收至少一种给定频率的超声波。优选 地，尤其在以短的超声波脉冲工作时，设备还可以设计用于在给定频率范围 内的超声波转换，这一频率范围内含有所述给定频率。对于脉冲式工作，频 率范围的宽度主要可以对准期望的脉冲持续时间。给定频率或频率范围，在 处理和/或检验有价证券的应用领域内，优选地处于100kHz至1MHz的频率 范围以内，特别优选地处于100kHz与600kHz之间。对于在借助超声波脉 冲处理和/或检验有价证券的应用领域内，频率范围的宽度可例如选择为小于 70kHz。超声波换能器用于将电信号变换为有给定频率的超声波和/或为了将 给定频率的超声波转换为电信号，它根据给定频率或给定频率范围进行设计 或选择。在这里可以选择任何尤其已知的超声波换能器，例如具有沿周向反 射超声波的圆柱形表面的转换器。超声波换能器在其超声波发射表面，可尤 其有专门用于超声波在空气内耦合，与致动器，例如压电元件连接的镀层。

超声波换能器可至少部分装在支架的超声波通道内，亦即全部或局部沉 没到支架中。因此超声波通道设计为，超声波换能器能通过为此所设的用于 超声波转换的部分充分自由地振动。然而也可以将超声波换能器在超声波通 道一端装在支架的孔内，这是指与超声波通道中超声波可通过它从支架出或 进入支架内的那一端的对置端。

在这里，超声波通道尤其还可以对在给定频率范围内的超声波设备，在 空间的发射或接收特征施加影响并相应地设计。

此外，超声波换能器原则上可以将其发射方向相对于支架任意布置。优 选地，当支架有一个在检验时面朝有价证券的平的表面时，超声波换能器和 优选地超声波通道定向为，使发射方向与表面法线形成一个在0°与5°之间 的角度，特别优选地在0°与1°之间。

通常在用超声波检查物品时，通过传统设备如此设置的超声波换能器， 至少部分超声波反射在超声波换能器上，这在连续工作时导致驻波，而在脉 冲式工作时导致多重回波。